放疗，是治疗实体瘤最有效的一种局部深层治疗方式之一，主要通过直接高能电离辐射和间接的辐射水解产生的活性氧（ROS）破坏细胞DNA。但是缺乏精确靶向性和放射敏感性使其临床应用受到一定限制；此外有毒分子ROS因寿命短和作用半径短而使治疗效果也大打折扣。因此，改善放疗靶向性和放射敏感性，是临床放疗领域的关键难题和研究热点。

厦门大学刘刚教授和楚成超副教授研发了一种基于钌的金属-有机纳米结构放疗增敏剂(ZrRuMn-MONs@mem)，通过在X射线诱导的动力学疗法（XDT）中最大化ROS的产生和一氧化碳（CO）治疗气体的释放来优化放疗。此外，随着CO的释放，MRI成像性能也得到显著增强，进而实现诊疗一体化策略。

该金属有机纳米结构在放疗增敏方面显示出了独特的优势。首先Zr大大提升高了对X射线的吸收能力而提高ROS的产生能力；此外特殊的金属有机纳米结构能够通过有机配体实现能量和电子传递从而提高放射动力学疗法的效率；此外限域的空间结构在限制和传导中起着重要的作用，这增加了激发态的电子与基态电子碰撞机会，并减少电子的损失。

研究人员将该放疗增敏剂类比为一个火球，能够实现ROS和CO在癌症诊疗方面的协同增强：当被X射线“击中”时，“火球”被点燃而激活，伴随着ROS的产生；当遇到（体内）水分子时，燃烧的火球逐渐被扑灭，不完全燃烧导致CO释放；当火球被水分子围攻后会导致T1加权的MRI成像性能增强，加之该金属纳米结构固有的CT对比剂性能亦在实验中得以证实，实现了成像指导下的精准放疗。

当静脉注射给药后，靶向细胞包被的金属-有机纳米放疗增敏剂可以很好的富集在肿瘤部位；在给予适量辐照后，肿瘤部位的MRI成像也大大增强，结果亦显示出显著的统计学差异。

总之，多功能放疗增敏剂ZrRuMn-MON@mem通过增加对辐射剂量的直接吸收（初级辐射）和促进光子和电子的沉积（次级辐射）实现ROS和CO的联合治疗。个性化的靶向细胞膜表面修饰改善了生物相容性和生物利用度，从而有利于推进新一代放疗增敏剂研发，尤其是促进放射动力学疗效中的转化医学应用研究。